亞曆山大立即抓住這稍縱即逝的機會，把近衛騎兵和近衛步兵組成一個楔形隊列，快速插入敵陣缺口，他們高呼著戰鬥口號，衝向大流士身邊。大流士的近衛急忙抵擋，短兵相接，戰鬥異常慘烈。這時，馬其頓方陣的其餘戰士手持長矛壓向敵人，方陣隊伍整齊嚴密，長矛如林，殺聲震天。大流士的近衛部隊被成片成片地刺倒，大流士一見馬其頓方陣逼近，便又重施故技，放棄指揮責任，丟下他的士兵，撥轉馬頭就逃。但是，亞曆山大這時卻顧不上去追擊他了，因為帕米尼歐負責的左翼出了問題，他必須趕去支援。
在比修斯率領的波斯左翼騎兵與亞曆山大的右側騎兵鏖戰時，馬紮亞斯也率領波斯軍的右翼向由帕米尼歐率領的馬其頓軍左翼騎兵衝擊，一些印度和波斯騎兵突破了馬其頓的左翼陣線，直奔馬其頓人的後方營地。這支波斯騎兵隊伍勇敢善戰，殺死許多馬其頓士兵，使馬其頓左翼陷入困境。波斯軍的目的是要劫掠亞曆山大後隊的輜重營，這裏不但有輜重和牲口，還有被押解到這裏的大流士的母親、妻子和女兒。如果讓波斯軍隊成功地把她們救了回去，必將大大挫傷馬其頓將士的鬥誌。這是大流士成功的一著，可惜他自己先逃了，這一著也沒能挽回敗局。
亞曆山大接到帕米尼歐的求援信那一刻，正是亞曆山大出發追擊大流士之時。他立即回師，轉向左翼波斯騎兵的背後，配合帕米尼歐，形成對波斯騎兵的前後夾攻之勢。這時，由比修斯率領的波斯左翼騎兵也向這邊包抄過來。雙方騎兵迎麵相遇，展開了一場騎兵大戰，由於距離太近，已無法投擲長矛，也無法整理隊形，隻能麵對麵地衝殺，近身搏鬥。在這種拚殺中，隻有殺了敵人才能活命，因此戰鬥異常激烈，亞曆山大的60名近衛騎兵戰死沙場，他的好幾位夥伴包括赫斐斯申都負了傷。
但是，大流士的率先逃跑，動搖了軍心，苦戰的波斯右翼和比修斯率領的騎兵也無心戀戰，波斯軍隊全線潰退，爭相逃命。亞曆山大立即改變方向追擊大流士，一直追到天黑，然後讓騎兵休息了半夜，又接著猛追到距戰場有35英裏之遙的阿貝拉鎮，還是沒追上。這是因為亞曆山大為解帕米尼歐之危，耽誤的時間太長了。和在伊蘇斯一樣，大流士本人逃脫了，他的戰車和弓箭卻留下了，成了亞曆山大的戰利品。帕米尼歐也率部追敵12英裏，占領了高加米拉的大流士禦營，俘獲了波斯人的運輸隊、大象隊和駱駝。
高加米拉戰役就這樣以亞曆山大的勝利而告終。據阿裏安的記述，亞曆山大的部隊隻有100人戰死，馬匹損失了1000多匹，而波斯軍隊戰死的竟達30萬，俘虜的數字比打死的還要多。這顯然是一些有意縮小勝利一方的損失，而隨意誇大失敗一方的傷亡人數的虛假數字，因為在古代，在武器和作戰技術相當的情況下，是不可能以如此小的損失來取得那麼大的戰果的。遺憾的是，我們現在已無法知道雙方的傷亡人數了。但有一點是肯定的，這確實是亞曆山大打的漂亮的一仗，是亞曆山大以少勝多、以較小的損失取得極大戰果的一仗。亞曆山大獲勝的原因，雖眾說紛紜，甚至有人說，勝利的原因不是由於亞曆山大的精明幹練，而是因為大流士太無能了，但無論如何，亞曆山大的傑出指揮才能，他的勇敢，是他獲勝的重要原因。
大流士又一次大敗而逃。他的失敗當然是和他的無能和膽怯分不開的。但戰略上的失算也是一個重要的原因。大流士自始至終都沒能采取一個正確的戰略方針。完全寄希望於陣地戰可能是導致一而再的失敗的一個不容忽視的原因。
大流士失敗了，而且是徹底地失敗了。為了擺脫亞曆山大的追擊，他馬不停蹄地一路狂奔，沿途有一些殘兵敗將聚集到他周圍，其中有巴克特裏亞的騎兵，有殘餘的2000希臘雇傭兵和其他部隊。他帶著這些部隊沒有敢去名城巴比倫，也沒有去帝國首都蘇薩，因為他知道亞曆山大一定會奪取這兩個地方，盡管蘇薩有著帝國的無數寶藏，他也顧不得了，保命要緊。高加米拉的慘敗已使大流士完全喪失鬥誌了。他帶著殘餘部隊遠遁到米底亞去了。
大流士現在已不成其為對手了，亞曆山大也並沒有急著去追他。他收兵回到高加米拉，準備為這次戰役的勝利好好慶賀一番。
需要慶賀的還不僅是高加米拉戰役的勝利，從希臘也傳來了令亞曆山大十分興奮的消息。在亞曆山大取得高加米拉戰役勝利的前夕，他的留守馬其頓和希臘的大將安提柯，征召科林斯同盟各城邦的軍隊，對一直拒絕歸順並時常煽動希臘城邦反叛的斯巴達發動了進攻，在邁加洛波利斯城下一舉打敗了斯巴達人，他們的國王阿基斯三世也在戰鬥中喪命。這去掉了亞曆山大一塊心病，確保了後方的安全，解除了亞曆山大對他的後方的擔心。
亞曆山大在高加米拉舉行了盛大的祭神活動，感謝諸神的庇佑，同時，大肆犒賞眾將士，獎給他們金錢和財產。全軍上下無不興高采烈、歡天喜地。亞曆山大也自詡為亞洲之王，不久，他就常以亞洲之王自稱了。這說明，他已不把大流士當作是波斯國王，亞洲的主人已是他亞曆山大了。亞洲的一切都屬於他了，他可隨意支配和取用了。當然，亞曆山大的亞洲就是波斯，他的亞洲之主就是波斯之主。他不知道波斯之外亞洲還有一個比波斯更大的中國，他甚至也不知恒河流域也有非常發達的文明。但就波斯而言，他這個亞洲之王的稱號好像也叫得早了些，他要最終征服全波斯，還有很長的路要走。不過，高加米拉一役的結果的確敲響了波斯帝國的喪鍾，波斯帝國的滅亡已是無法挽回的了，歐洲人的確要成為亞洲人的主人了。這是曆史上的第一次，以後還會多次發生。